首页 > 文章中心 > 物理研究性学习材料

物理研究性学习材料

前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇物理研究性学习材料范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

物理研究性学习材料

物理研究性学习材料范文第1篇

关键词:高中物理研究性学习;认识;实践

我们仔细研究就可以发现:在普通高中新课程改革方案的实施过程中,研究性学习是综合实践活动课程的重要组成部分。从目前的情况来看,研究性学习已经被正式列为课程计划的一部分。在这样的教育背景下,教师要在正确认识研究性学习的基础之上来开展高中物理教学工作。这样既能帮助学生提高物理学习成绩,又能帮助学生形成物理学科的核心素养。

一、优化选题,瞄准方向,保证研究性学习的有效性

笔者在实践教学的过程之中发现:研究性学习和传统的学习方法是有很大区别的。所谓研究性学习就是学生要根据自身的学习情况去设定一个研究题目。在设定好研究题目后,学生还要通过查找资料来进行学习和探究。需要注意的是,学生所设定的研究课题会直接影响到学生的自主性研究行为。在高中物理的教学过程中,教师在讲到速度变化快慢的时候,学生需要掌握这一章的难点以及重点内容。在此基础之上,学生就要通过查找资料在脑海中形成对加速度的认知。确定好物理选题是为了能够保证研究性学习的有效性,因为从某种程度上来说一个不恰当的选题也没有必要花费大量的时间去进行研究。另外,通过对这一课题的研究也能为学生学习物体自由落体运动奠定良好的基础。因为在高中物理中学习牛顿第一定律的时候,学生也需要去考虑加速度和力之间的关系。由此可知,学生通过对某一个课题的研究就能为后续的学习打下基础,同时也有利于学生将高中物理的各项知识联系起来。

二、实施激励,注入动力,提高学生研究性学习的积极性

和传统的物理学习方式有很大的区别,研究性学习需要学生在自主研究的基础上确定一个合适的研究主题。在整个过程之中,学生的自主学习能力和方法也就成为了一个关键。虽然高中学生在学习能力以及心智上存在着很大的提升空间,但在高中物理的教学过程中教师还是需要不断的激励和引导,才能够让他们产生学习物理的动力。[1-2]高中学生在学习到有关传感器的内容时先就需要主动地去收集各种有关传感器的信息。具体的方式可以是去图书馆查阅相关的资料,或者是在网上去进行搜索。学生在查找到有关传感器资料的时候还要结合选题进行筛选,然后再根据自己的实际需要将一些比较有价值的资料进行整理和记录。在完成以上工作之后,学生就可以在教师的引导之下去分析这些材料。在分析的过程之中,学生还要对材料进行补充和剔除。对物理学习材料的搜集和补充工作是相对比较复杂的。因此,如果没有教师的正确引导,大多数学生都会产生一定的畏难情绪。另外,笔者会将需要学生独立完成的任务单独挑选出来。一般情况下,在等到学生搜集好资料之后,教师就可以根据学生的实际情况进行讲解和补充。在此过程之中,教师还要积极引导学生自主地去实践和探索。教师通过这种方式才能够让学生在自主学习和动手的过程之中了解一些物理知识。

三、创造情境,有效引导,推进研究性学习的层次性

在高中物理的学习过程中,学生的研究动机以及研究行为对整个课程以及学生自身来说都是十分关键的。在实践的过程之中,笔者发现物理课堂的教学氛围以及教学情境也会对学生的学习以及研究产生很重要的影响。在这样的环境之下,教师就需要创设一定的物理情境,才能够保证研究性学习的有效开展。在为学生讲到重心这一章的内容时,教师可以在课堂上设定一个小游戏,先让学生双脚并拢蹲在讲台上。然后,教师就用一个手指从学生的前上方轻轻地去按压学生的面门。接着,教师可以问学生“现在这位同学还能不能够轻易地在原地站起来”?在提出这个问题之后,笔者发现大多数学生都认为这位同学是可以在原地站起来的。然后,我们发现该同学原地不动,在直立身体站起来的过程中,身体会出现倾斜的状况。在他快要摔倒的时候,教师伸手拉住了学生的胳膊。在完成这个游戏之后,笔者发现整个课堂的气氛立马就活跃了起来。在这样的环境之下,笔者在讲到重心的相关内容时,学生便已经对该项内容产生了浓厚的学习兴趣。在下课之前,笔者又结合学生的实际情况设定了一些物理研究课题,让学生们在回到家后通过查找各种资料去解释这些现象。[3]

物理研究性学习材料范文第2篇

《光的折射》采用“开放式”开发方案,每一模块都形成相对独立的文件,运用时可以像“搭积木”一样,对各部件进行选择、组合。课件菜单采用XML文件结构,只需利用课件提供的编辑器进行简单编辑,即可实现课件结构的增删、顺序调整等再制作。课件为学生提供了一个研究性的学习平台,能够按照“双主”教学思想开展研究性学习活动。课件还提供了思维导图工具,运用图文并重的技巧,把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来,充分运用左右脑的机能,利用记忆、阅读、思维的规律,协助学生在逻辑与想象之间平衡发展,从而开启大脑的无限潜能。

制作背景

本课件选自初中物理第一册第二章《光现象》第四节,光的折射是重要的光学现象,是理解透镜成像的基础,又是解释日常生活中许多光现象的基础。光的折射现象学生比较熟悉,也比较感兴趣,本课件拟通过对这些现象的分析,培养学生密切联系实际,运用科学知识解释自然现象的习惯和能力,更重要的是激发学生的学习兴趣,提高科学素质,让学生从小崇尚科学,立志献身科学。本节主要的目的是让学生认识光的折射现象和初步规律,为以后几节课的学习活动做铺垫。

设计思路及内容结构

为充分体现“自主学习 、主动学习”的学习理念,突出学生的主体地位,鼓励学生自己动手、亲身体验,充分发挥主观能动性,课件提供了“自学入口”和“课堂入口”两个不同的入口,选用不同的学习材料以及学习方式。

1.自学入口

(1)确立概念

首先,我通过实验观察中的“筷子弯了”、“硬币移动”(如图1)和“光线折了”三段视频让学习者对“光的折射”这一物理现象有一个初步的认识。然后,我通过亲自动手实验确立“光从一种介质斜射入另一种介质会发生偏折”概念(图2)。

(2)实验探究

用“提出问题、做出假设、设计实验、实验探究、得出结论”的研究性学习方式,让学生进行探究、实验、交流,该工具一改“演示”模式为“体验”模式,只有在充分实验的基础上才能够看到动画的模拟,充分体现了“多媒体学习工具”这一大赛主题。在自主活动中,学生能初步探究物理规律、应用物理规律解释物理现象、敢于质疑、善于合作、乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。图3为拖动滑块观察入射角、折射角变化的探究实验。

图3

(3)现象解释

首先通过动画模拟“筷子弯了”(如图4)、“硬币动了”(如图5)、“海市蜃楼”(如图6)、“水变浅了”等折射现象形成的过程,并分析其原理。然后再由视频揭开光的折射秘密,引导学生对照实验数据感知物理现象,并试着解释这几种现象形成的原因。既增强了实验的权威性、真实性、可信性,又使现象的解释变得生动、形象、有趣并且一目了然。

(4)趣味实验

通过“池中叉鱼”(如图7)实验进一步验证折射现象的存在,理解明明我们“亲眼所见”的鱼就在眼前却叉不到的“怪”现象。再由“人造海市”(如图8)实验,体验海市蜃楼的神奇。最后再实验验证并模拟“当入射角大于一定角度时折射光线却不见了”的异常(如图9),为高中物理的定量研究埋下伏笔。让学生在实践中体会到物理学习的实验特色,经历基本的科学探究过程,从而形成尊重事实、探索真理的科学态度,发展初步的科学探究能力。

(5)拓展延伸

在“分解七色光”、“透镜原理”(如图10)、“折射率”(如图11)三个实验中加深折射现象的理解,体现折射现象就在我们身边,无时不在、无处不在,树立“生活走向物理,物理走向社会”的学习观,并为下一章乃至高中物理的定量研究做好铺垫。

(6)乐中有学

“光学达人”(如图12)、“神奇之光”(如图13)采用小游戏的方式检验学习效果,首先选择回答几个问题,看看你是否进化为“光学达人”了,再通过透镜的拖拖拽拽,应用反射、折射、色彩叠加原理、点亮“神奇之光”,使学习变得轻松愉快而又富有挑战性。

(7)自悟自得

归纳、梳理知识结构,用课件提供的思维导图工具,将所学知识结构绘出思维导图(如图14)、知识树(如图15),还可以保存为XMⅡ文件和位图,运用图文并重的技巧,把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来,把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接了起来,充分运用左右脑的机能。

2.课堂入口

根据教学策略不同对材料进行了必要的取舍,取消了拓展实验、小游戏等环节,而增加了“复习导入”、“重新修订”环节。充分体现出“学习工具+教学工具”的设计理念。

课件采用“开放式”设计,课件内容结构采用XML文件调用方式组织,使用者只需要通过简单的编辑,即可实现课件内容的取舍、增删、调整,使课件更加灵活,能够适应不同的学习策略和教学策略,减少了重复开发的负担。

艺术布局

整个课件以蓝色为主色调,凸显科技主题(如图16)。画面导航区、显示区、装饰区分割合理、层次分明。导航中的一级菜单位于右侧,二级菜单采用下拉式设计,用三角形位置指示当前选择,简单明了(如图17)。

在不影响精美的前提下,采用异色、异质、异形扩大需要强调部分的反差,并且将重要内容放置在显示区的明显位置,让主体引人注目。整个课件虽内容繁杂,但各节次风格、界面布局协调一致而又富于变化,在“大同”中求“小异”,遵循“单一时找变化,变化时求统一”的艺术规则。

关键技术处理

本学习工具的技术难点在于思维导图功能的实现:即实现每个节点图的创建、绘制与保存,知识树的绘制等。该工具是使用Flash CS5开发的,脚本语言采用AS3.0。AS3.0对XML提供了全方位的支持,它功能强大而灵活,符合E4X标准,便于与其他程序进行数据交流。使用XML节点思想非常容易实现思维导图中的知识点,部分代码如下。

1.节点结构

首先定义了如下的节点结构,记住自身以及父节点相关信息。

/* 节点编号

0 /* 父节点编号

定义 /* 节点名称

光的折射 /* 父节点名称

314 /* 父节点x坐标

230 /* 父节点y坐标

301 /* 自身x坐标

293 /* 自身y坐标

0 /* 自身移动后x坐标

0 /* 自身移动后y坐标

2.节点的产生

单击“子主题”按钮时产生一个新的节点,并随机产生其x、y坐标位置:

var xx:XML =

{fatherid}

{mtitle}

{mmaintitle}

{fatherx}

{fathery}

{selfx}

{selfy}

{selfx1}

{selfy1}

jiedian.appendChild(xx);

3.节点的绘制

复制椭圆影片剪辑并使用graphics.lineStyle(1,0x000000,1)、graphics.moveTo(fatherx,fathery)、hb.graphics.lineTo(msub.x,msub.y)三个语句从父节点到自身节点坐标处画线即可完成节点绘制。

4.节点的重绘

随机产生的节点位置可能不符合要求,我们只要拖拽节点,用白色画笔重绘原来线段造成擦出原线段的错觉,然后用绘图语句重新绘制父节点到新位置的线段即可。

5.思维导图的位图以及XML结构的保存实现

savet.addEventListener(Mouse

Event.CLICK,savejpg);

function savejpg(evt:Mouse

Event = null):void

{

var bmd:BitmapData = new BitmapData(629,447);

bmd.draw(hb);

var file:FileReference = new FileReference();

var jpg:JPGEncoder = new JPGEncoder(100);

var ba:ByteArray = jpg.encode(bmd);

file.save(ba, "myImage.jpg");

}

savexml.addEventListener(Mouse

Event.CLICK,savexmlwj);

function savexmlwj(evt:Mouse

Event):void

{

var filexml:FileReference = new FileReference();

filexml.save(jiedian.toXMLString(), "swdt.xml");

}

6.知识树的绘制

拥有了上述XML节点结构后,首先绘制父节点,然后根据兄弟数量加(减)30点计算出x坐标位置,父节点y坐标加上50得出自身y坐标,再由父节点x、y向自身x、y画线完成知识树的绘制。

评价与反思

本课件搭建了一个基于信息技术的研究性学习平台,学生能在其上进行探究、实验、交流,从而在自主地参与这些活动中,潜移默化地学习知识、培养能力或扩大眼界。特别是“思维导图”的引入,从关注学生的学入手,强化“学生为本、学习工具”的制作理念,课件的开放式设计也是有益的尝试。但课件制作还不够精美,某些元件立体感不强,仿真度也不高,艺术效果还不尽人意;课件结构编辑模块智能度还不够高,操作也略显笨拙。

幕前幕后

似火的骄阳抑制不住我们激动的心情,第十届NOC活动决赛如期举行,我们挥洒着辛酸的汗水,带着磨炼的辛苦,享受着成功的喜悦,相约神圣的北京。

更加宏大的规模,更加严密的组织,更加生机勃勃、催人奋进的景象,使我这个NOC的老兵感到荣幸。还是那么包容和豁达,还是那么紧张、“残酷”,还是那么有条不紊而又富有新意……我为选手们的摩拳擦掌、精湛技艺而赞叹,为评委的精彩点评而喝彩,为赛后交流的开放、高层次而陶醉。这里蕴藏着一种精神,那就是拼搏、创新精神。我在思想碰撞、感悟中反思自己的得与失,智慧的火花不断产生,新的灵感不断出现,我规划着明年作品的定位、选题与创意,我暗自下定决心,明年我还会来的。

我喜欢这块创新、超越、激人奋进的热土!

评委印象

当我看到梅传俊老师的课件《光的折射》时,心中涌现出一种迫切想欣赏完的心情。这是因为:其一我过去曾看到过不少梅老师的获奖作品,件件可以说是精品课件;其二《光的折射》这个课题的课件可以说我见过许多设计版本,不乏有精品的课件。但梅老师依然选择这个课题来设计制作课件,必然有他的亮点与创新之处,通过认真的研读,给予我的深刻印象主要有以下五点。

印象一:整个课件色调清晰明快,以蓝色渐变色设计凸显科技主题,也符合大众视觉审美情趣。框架结构,菜单导航区、显示区、装饰区分割合理、层次分明。与过去许多课件不同的布局是,梅老师将一级菜单设计于右侧,二级菜单仍采用下拉式设计,并用三角形位置指示当前选择,交互性强。课件结构简明,界面友好,可操作性强。另外,画面艺术设计上,针对课题中要突现的重要知识点内容,采用异色、异质、异形扩大其反差,并置于显示区的明显位置,使整个课件界面布局协调一致而又富有变化,在“大同”中求“小异”,符合“单一时找变化,变化时求统一”的艺术原则。

印象二:整个课件采用“开放式”设计方案,采取基于积件的设计策略,使整个课件既具有自身的完整性和相对固定性,内容却又相对开放,运用时可以像“搭积木”一样,对各部件进行选择、组合。修改时只需利用课件提供的编辑器进行简单编辑,即可实现课件结构的增删、顺序调整等再制作,使整个课件具有一定的通用性和可移植性。另外,课件中集成的媒体多样,选材设置恰当,整体的标准也相对统一。

印象三:课件采用“自学入口”和“课堂入口”两种学习方式,为学生提供了一个自主探究性学习的平台,也可以按照“双主体”教学思想开展研究性学习活动。

印象四:该课件提供的思维导图工具也是一大亮点,是在过去众多课件中所见不多的设计。思维导图功能的实现是本课件的主要技术难点,作者充分运用了Flash CS5软件进行编程设计较好地实现了这一功能。

物理研究性学习材料范文第3篇

关键词:新课程 高中历史 教学效率

一、授之以渔,用好新教材

1、用好“历史纵横”和“模块链接”

新教材打破了传统的以历史事件发生、发展来编排的模式,要求学生在初中阶段有较好的知识储备,但由于学生差异较大,对大部分基础知识较差的学生,如空中楼阁,可望不可及。这就要求教师在教学中要用好新教材中的必修及选修课本,要求学生将教材全部准备在手头上。“历史纵横”模块大多生动、形象,有利于拓宽学生知识面,增加学生的感性认识,提升学生学习兴趣。“模块链接”能有效补充历史知识及历史背景,有助学生形成对历史事件的整体认识。如在学习人教版必修①第5课《古代希腊民主政治》时可参见必修③第5课《西方人文主义思想的起源》。这样就能深刻理解古希腊民主政治发展的必然性,深刻理解思想是行动的先导。因此,在课堂教学开展前可安排学生自学“学史之窗”和“模块链接”扩展知识面,补充基础知识。教师在课堂教学中适当补充一些史料,就会提升教学效果。

2、用好“学习延伸”

“学习延伸”模块的设置,是对学生历史综合素质的一大提升,能充分考察和培养学生的人文素养,既是对学习效果的检测又是能力的提升,重在培养学生综合分析能力、探究学习能力、查阅资料能力、创新能力、独立思考习惯。这一模块对学生要求较高,由于学生个体差异,要灵活安排,不能“一刀切”,要尊重学生的选择,可安排在课后进行。

二、激发兴趣,让学生喜爱物理课

兴趣是学生追求真理、探究科学知识的内驱力。美国著名的心理学家、教育学家杰罗姆・S・布鲁纳认为人类复杂的学习活动是不可能以一般的古典的条件反射来说明的。真正的学习应当是内在的,真正的内部动机应尽可能建立在儿童对学习材料的积极主动的兴趣上。北师大林崇德教授的研究也证明:学习成绩与学习兴趣有显著的相应关系,浓厚的学习兴趣能产生强大的学习动力,能促使学生积极投入学习活动,为取得优异成绩创造良好的条件。

重视设计开场白,让每一节课的导入都能引起学生浓厚的学习兴趣。导课激趣对于有一定思维能力的中学生来说不应仅仅停留在语言的华丽上,更应该体现在思维的层次上。站在学生成长成材的角度,寻找历史与现实的结合点,使学生在其“发展邻近区”感觉要学的内容,诱导他们在似乎知道一些,却又不完全理解时产生对教学内容觉得有必要问一问、搞个明白的心理状态,从而契而不舍地围绕教学内容展开教学。

让学生在富有时代感、探索性的学习中不断获得满足感、成就感,保持学生学习兴趣。默里( H・A・Murry,1938)成就动机理论昭示我们在学习活动中,成就动机是一种主要的学习动机,在这种心理状态下,学生能更深入地思考问题。我在认为教学中完全没有必要照本宣科,而应让学生在自读教材的基础上完成学习内容。学生们自己看书、独立思考。呆板的说教被活跃的、富有时代感的思维所取代,历史特有的魅力由此显现,学生们的兴趣自然浓厚。当然,这一过程还要借助幽默的语言、多学科知识的穿插渗透和现代化教学手段的运用实现,但更主要的是借助课堂讨论辨论、探究性学习等实现。

提供丰富的资料,弥补教材的缺憾,使学生在史料研习中了解真实的历史,激发并保持浓厚的学习历史的兴趣。建构主义学习理论认为,知识是学习者在一定的情景下借助教师和学习伙伴的帮助,利用必要的学习材料,通过有意义建构的方式获得的。这一理论为自主学习提供了基础。

三、把握好课堂节奏

严谨的课堂结构是上好一节课的关键所在。要做到这一点,使学生学活历史,我认为必须处理好三个关系:

1、课堂气氛“严”与“活”

教师必须具备较强的课堂气氛控制能力。良好的课堂气氛应该是 既严肃又活跃。做到严中有活,活中有严;严而不死,活而不乱。“严”表现在:课堂纪律要严;教师传授知识应当注重准确性,做到史实准确、观点正确,褒贬分明,不可随随便便,信口开河;学生回答问题时,教师要严肃认真地对待,对正确答案要予以肯定,对错误的答案要及时纠正。“活”表现在:教师要有亲切的面容,和蔼的态度;穿插与教学内容有关的史料、历史小故事,讲述要耐人寻味;更重要的是对历史史实的叙述要有层次感,做到深入浅出,生动有趣,既有惊涛骇浪的叙述,更有涓涓细流的描绘。

2、教学过程中“疑”与“释”的关系

“学而不思则罔,思而不学则殆。”教学过程中,教师正确处理“疑”与“释”的关系,这也是提高学生思维能力的途径。上课时,可多用一些设问句、反问句来设疑,让学生的思维处于活跃状态,变“要我学”为“我要学”。例如:讲第一次国共合作的必要性和可能性时,我不是简单地将要点和盘托出,而是提供四则材料,在学生阅读、思考的基础上加以点拨提示。当然设计问题要有启发性和深刻性,不宜过难,也不能过易;不应停留在要求学生用“是”、“不是”来回答上,也不应高不可攀,无从下手,而应难易适度,“跳一跳就能摘得到。”

四、结束语

以上所谈仅仅是本人在教学中的一些尝试,随着教学改革的深入,给教育者提出了更多更高更新的课题,因此,如何上好一门课,有待于今后永无止境地探索,逐步充实完善,这样才能真正地不断提高课堂教学效率。

参考文献:

[1]浙江省教育厅教研室:《普通高中新课程放方案学习资料汇编》 2009年11月

物理研究性学习材料范文第4篇

一、引发动机,建立和强化学生自立意识。

1、在教学过程中,教师可以通过讲故事、做趣味实验、运用电教手段等方法来引入课堂,激发学生学习动机,在课结束前通过巧设疑、精应用、置趣味作业来提升兴趣。

2、创设情境,诱导学生基于问题学习。自主学习是一种基于问题的学习,有感染力的真实事件或真实问题的创设,能促使学生自我探索的进程。面对事件或问题情境,学生可以运用协作、交流的方法,去体验、去感受,完成对新知识的意义建构。要促进学生的自主发展,就必须最大可能地创设让学生参与到自主学习中来的情境与氛围。

比如:在《大气压强》一节的新课教学中,可创设这样一个情境,演示实验:(1)将硬纸片平放在平口玻璃杯口,用手按住,并倒置过来(提醒学生注意观察),放手后看到什么现象?(硬纸片掉下)(2)将玻璃杯装满水,仍用硬纸片盖往玻璃杯口,用手按住,并倒置过来,放手后看到什么现象?(硬纸片没有掉下来)。[设问]:你从实验中看到了什么?实验中硬纸片受不受液体的压强,那为什么硬纸片不会掉下来?创设这一情境的目的在于通过学生观察、体会,引起关注,培养主人翁意识,激发探究动机,开始自我探索。

二、自主探究,促使学生自为学习

让学生在自主中探究,在合作中探究。在教学过程中,教师要通过各种实践活动使学生自为学习。

1、明确问题,提出猜想,设计方案。

学起于思,思起于疑,疑则诱发探究。教学时,采取交互合作的方法引导学生对教学情境进行阅读、体会、分析和讨论,从中挖掘出蕴含的主要矛盾作为研究对象,从而明确了待探究问题。课堂中多应用小组学习法,开展互动教学,倡导合作和营造探究创新氛围,同时通过变“个体学习”为“集体合作”,有利于改变“喂养”式教学格局。

2、提供丰富多彩的学习材料、活动时空。

自主学习强调培育学生主动地自觉自愿地学习。培育学生能运用学习工具获取有关学习资源,即知道从何处获取。教师要适当减少课堂教学时间,增加自主学习时间。

重视探究式实验教学。探究过程中,学生通过对实验因素的控制,进行实验现象观察和数据收集。当然,探究过程中教师的指导也是非常重要的。比如:《大气压强》一课中,提供多种实验器材:皮碗(每两位学生一对)、水、可口可乐瓶1个、水槽、一个注射器、一米长玻璃管、大小不等的钩码若干、弹簧秤、塑料小桶、细砂,《大气压的发现》阅读材料。把学生分成4人一组,按照实验要求和“探究实验”报告单进行实验探究,教师巡视指导,体现了学生主体、教师主导的地位。

3、得出结论、质疑结论、评价交流。

学生经过实验探究,对所得数据进行分析、比较、概括,进行思维加工,从而总结出初步结论,然后对初步结论进行质疑,检查和思考探究方案的严密性和所获结论的科学性,再最后得出可靠结论,并用文字、图像、公式等方式表达出来。这使得学生感觉到自己也能象科学家“搞科研”一样“发现”科学规律,从而获得巨大的成就感,激发学生自主、合作学习和探究的兴趣和热情。

比如在《大气压强》一课中:(1)探究实验完成后,由组长汇报实验情况,通过补充、争论、再实验,得出大气压的存在、方向、大小。(2) 教师[设疑]:用P=F/S来测定压强是应用普通的仪器、学过的原理测出了无形的大气压的值,那么有没有更好的办法呢?[展示]盛满水的可口可乐瓶倒插在水槽现象。(3)[引导]可口可乐瓶水里有空气吗,水被支持原因,假如顶端水受到容器给的压强为零时有何等量关系?(4)学生[讨论]可托住的水柱是否会无限长?[展示] 《大气压的发现》阅读材料,演示托里拆利实验。通过观察、回忆、分析、讨论得出可靠结论:用所能托起的液体柱的大小来反映所测大气压强的大小。

三、迁移应用,以成功和责任促成学生自律

“自主学习”具有“自律性”,即学习主体对自己学习的自我约束性或规范性。它规范、约束自己的学习行为,促使自己的学习不断进取、持之以恒,在行为中则表现为主动和积极。

1、在迁移应用中,建立发展性评价,培育学生的成就感。

人们往往认为:兴趣带来成功,兴趣促成成功。其实还有更重要的一面是:成功滋育兴趣,成功带来兴趣。教学中通过让学生经常获得成功来唤起他们学习的热情和兴趣。要常用发展性评价,一旦学生有了追求成功的体验和信念后,遇上难事成了他们探究的机会,碰上失败被当成是需要做出更大努力的鞭策,为此在教学中务必注意让学生多获得成功。

2、用各种教育资源,开辟各种活动渠道。

自然科学是一门实践性、应用性很强的学科,教学内容本身十分重视科学、技术与社会的三结合,所以要在课外同样要解放学生的大脑、双手,增加实践的时间与空间,开展各种课外活动。开展诸如以学生为参与主体的科普知识讲座,自然环境调查,科学小论文的撰写等。在课外活动时,还可引入研究性学习的方式,通过确立课题,一系列自主探索活动将学习中所“经验”的文化内容组织起来去解决问题,以获取知识和应用知识。

物理研究性学习材料范文第5篇

多年以来,药物制剂专业的物理化学教学基本上是从化学的角度讲授物理化学,没有很好地与药物制剂专业课的学习相联系。学生学习物理化学课程的时候感到难以学以致用,从而失去学习的动力和信心;学习药剂学等专业课程的时候,物理化学知识已经基本遗忘。造成一方面教学内容重复交叉,另一方面学生由于物理化学基础不扎实,专业课也学不好。云南中医学院(以下简称我校)药学院2008年开始药物制剂专业的招生,经过几年的教学实践,笔者认为现行的物理化学教学模式,远远不能满足药物制剂专业的要求,需要进行教学改革。教改的目标是加强物理化学教学内容与药物制剂专业的融合,建立基础课程与专业融合的教学模式。教学中,根据专业特点,适当降低物理化学课程的理论深度,强调思维方法,重视物理化学基本理论、基础知识在药物制剂专业中的应用。

1物理化学为药物制剂专业课学习提供方法和理论基础

1.1物理化学在药物制剂专业中有广泛的应用

物理化学是一门从物理现象和化学现象的联系入手,应用物理学的原理和方法来探求化学变化基本规律的学科。应用物理化学的原理和手段,研究药物剂型或制剂的各种性质及其内在规律形成了物理药剂学。物理药剂学可以为新剂型、新制剂的设计和开发提供理论依据。物理化学在药物制剂其他专业课,如药理学、药物化学、药物动力学等课程中也有重要应用,物理化学的基本理论是药物制剂专业课学习的方法和理论基础。如许多酯类、酰胺类药物常受H+或OH-催化水解,其水解速度,主要由pH值决定,应用化学动力学知识预测药物最稳定的pH值是溶液型制剂的处方设计中首先要解决的问题。其它如预测药物的有效期、给药时间、药物在体内的代谢等都应用到化学动力学的基本理论。

1.2打好基础,学会举一反三,培养学生的学习能力

教学不可能面面俱到,培养学生的学习能力,提高学生分析问题、解决问题的能力,是培养创新人才的需要。自20世纪50年代初期,Higuchi等用化学动力学的原理评价药物的稳定性以来,化学动力学方法为药物稳定性研究提供了强有力的手段。确定药物及其制剂的降解反应级数是药物稳定性评价的基础,反应级数是个很复杂的问题,可以为整数、分数、正数、负数和零,实际中任何级数的反应都可能出现,但教学中不可能把每一种反应级数都讲到,这就要求学生学会举一反三,解决将来可能遇到的不同反应级数的问题。教学中,重点讲授一级反应的化学动力学处理方法,这不仅因为一级反应常见,还因为一级反应是处理其他级数反应的基础,掌握了一级反应的处理方法就可以举一反三处理其他级数的反应。表面活性剂是指那些具有很强的表面活性,能使液体的表面张力显著下降的物质。

表面活性剂在药物制剂中有着广泛的应用,如作为增溶剂、乳化剂、润湿剂、起泡剂与消泡剂等。这些作用都离不开表面活性剂的双亲结构特征以及亲油基团和亲水基团在溶液中的定向排列方式。教学中要紧扣这两点讲解表面活性剂的应用,教会学生举一反三,处理具体问题,如表面活性剂之所以有增溶作用,是由于表面活性剂的双亲结构,在溶液中定向排列形成胶束,胶束形成是增溶作用发生的必要条件。又如乳化作用,是由于表面活性剂的双亲结构,在溶液中定向排列,形成了乳状液并有W/O和O/W等不同类型。

2物理化学教学与药物制剂专业融合,体现专业特色

2.1物理化学教学内容与药物制剂专业课融合

在给药物制剂专业学生讲授物理化学课程时,如果仅仅从物理化学本身出发来讲解是远远不够的。药物制剂专业的学生高等数学、物理学、化学等基础知识有限,又由于学生还不理解物理化学在后面的专业课学习中有何作用,所以,学生学得被动,教师讲授也困难。

要走出物理化学教学的困境,必须改革物理化学教学,打破沿袭多年的理工科教学模式,建立物理化学与专业相融合的教学模式,即在物理化学教学中,使专业内容渗透到物理化学相关章节,引导学生应用物理化学基本理论思考、解决药物制剂相关领域的问题,学以致用。

相平衡理论可以指导产品的分离和纯化、剂型改良、新药研制。如利用低共熔相图原理制得的药物具有均匀微细分散结构,可大大改善药物的溶出速度,提高生物利用度。如灰黄霉素-酒石酸低共熔混合物的溶出速度比纯灰黄霉素大2.7倍;48%尿素与52%磺胺噻唑低共熔混合物的溶出速度是纯磺胺噻唑的12倍。又如我校药物制剂专业课有痱子粉的制备实验,讲完相平衡低共熔相图后,结合学生的专业课实验,由学生分组讨论后总结该实验蕴含的物理化学原理、实验中应如何操作才能得到药效、剂型皆优的痱子粉。再如结合相平衡和表面现象的讲授,指导学生从物理化学原理出发讨论胆结石的成因、研制治疗胆结石新药的思路,提醒学生可能用到新相难成、表面活性剂的增溶等物理化学知识,但不过多地干扰学生的思路。学生在前面的课程学习中已经很熟悉的中药生产、研究中常用的精馏、萃取、结晶等操作均以相平衡基本理论为其理论基础,在相平衡理论的讲授中,结合这些基本操作,启发学生思考其中蕴含的物理化学原理,做到知其然,知其所以然。

表面化学理论和胶体化学理论是药物剂型设计、改造的重要理论基础。表面活性剂在药物制剂中有着广泛的应用,如作为增溶剂、乳化剂、润湿剂等。新型表面活性剂的发现对透皮吸收技术、外用药膏的研制起了决定作用。比表面积是固体药品物性参数的重要指标,利用气体在固体表面的多层吸附理论可测定固体药物的比表面积。悬浊液、乳状液、胶体等剂型的生产、研制都需要表面化学和胶体化学知识。如用于胃肠造影的硫酸钡合剂,用足量的高分子化合物阿拉伯胶对硫酸钡溶胶起保护作用。

在新剂型中,缓释制剂是指药物在较长时间以Higuchi动力学过程或一级速率释放,控释制剂是指药物以零级或接近零级的速率释放,这些新剂型的开发、研制都需要物理化学理论作指导。与专业课结合进行物理化学基本理论的讲授,在讲授物理化学理论的时候把这些应用融合进去,学生明白了物理化学对专业的作用,提高了对物理化学课程的学习积极性、主动性。

2.2优化物理化学实验,开设与药物制剂专业课结合的综合性实验

过去的物理化学实验,多为物理化学基本原理的验证性实验,需要增加物理化学原理在药物制剂中的应用性和综合性实验。教学改革后,验证性实验占三分之一,三分之二的实验为综合性、设计性实验,如维生素C注射液在水溶液中的氧化分解是假一级反应,要求学生根据已学的动力学知识,查阅资料,设计加速实验,预测维生素C注射液的稳定性,设计中要充分注意实验室的条件,根据设计方案完成实验,掌握药物稳定性研究方法。又如利用相图研究表面活性剂的增溶作用并利用电导法测出临界胶束浓度(criticalmicelleconcentration,CMC)值,把三组分相图知识和电化学测定结合,开设综合实验,加强了学生分析问题、综合解决问题的能力。再如固-液界面的吸附(醋酸、活性炭系统)和电导法测定醋酸的电离平衡常数是两个实验,若吸附平衡后不用酸碱滴定指示终点,而用电导滴定确定终点,把两个实验合并为一个实验,不但培养了学生的能力,在当前学时减少、内容增加的情况下也很有意义。

3丰富物理化学教学手段和方法

物理化学以物理学和数学为其理论基础,学科交叉性、知识点的宽广性和原理的费解性是其特点,讲授和学习的难度都较大。仅靠教材的单一课堂讲授是不够的,需要通过丰富教学手段和方法以达到学以致用、与药物制剂专业相融合的教学目的。

3.1开设有专业特色的专题讲座

结合课堂讲授,不定期地开设一些有关学科前沿的、结合专业的专题讲座,开阔学生视野,提高学习兴趣。如结合表面现象和胶体化学的讲授,安排纳米生物技术讲座;讲完相平衡后,可以开设超临界流体萃取技术在中药研究中的应用;讲完化学动力学后,可开展制剂稳定性研究讲座。其他如生物电化学传感器、中药膜分离技术、超细粉体技术、药用高分子材料、缔合胶体等可根据具体情况有选择地开设。这些专题讲座,可以由任课教师开设,也可以邀请专业课教师开设,还可以以学生主讲、讨论,教师补充的方式进行。

3.2倡导探究性学习,关注学科前沿,培养学生的创新能力

探究性学习又称为研究性学习,是培养学生的学习能力、创新能力的有力手段。探究性学习注重培养学生对所学知识和技能的实际应用,在教师的指导下,学生选择和确定专题进行学习、研究,在学习、研究的过程中学会主动地应用所学知识解决实际问题。

物理化学的理论在实际中有很多应用,但学生往往意识不到这些应用,或者即使知道一些,也是一知半解,不去深究。这时,研究性学习可以起到积极的促进作用,通过专题研究,查资料、查文献,专业知识的应用问题解决了,学生同时得到了多方面的锻炼,培养了良好的经常查阅文献的习惯,培养了探究的习惯,培养了关注学科前沿、紧跟科技发展的创新意识。

如冷冻干燥和喷雾干燥是制药工业中常用的操作,这些操作设备都是以物理化学理论为基础开发出来的,教学中在讲完相关的理论后,要求学生以制药工业中常用的干燥方法为题,查资料、文献等制作多媒体幻灯片,由学生来讲、学生提问,充分学习、讨论相关的物理化学原理是如何应用于实际生产的,并鼓励学生找出原有设备、操作的不足,应用所学的知识,提出改进意见。

3.3充分利用现代教学方法,开展教学改革

多媒体幻灯片、教学视频等现代化教学手段,可以扩展教学空间、时间,把有限的课堂延伸。在课堂上,多媒体幻灯片、视频等资料可以丰富课堂信息,同时教学过程也变得直观、易理解。课后,教师可以把已制作好的多媒体、视频等资料,发给学生学习,也可以给出明确的主题让学生自己查找资料,这样做培养了学生的学习能力,也可以培养学生良好的学习习惯。检查学生的课后学习效果非常重要,这也是一个督促的过程,检查的方式可以有多种,可以进行小组讨论、个人汇报等。布置课后学习材料的时候,就要明确让学生知晓需要达到的学习效果、要讨论的问题、检查的方式和时间等,要求学生一定要在规定的时间内完成。

现代教学理念、教学方法是近年来教学研究的新成果,可以大胆尝试,为教学改革服务。如开展反向式教学,反向式教学又称为反转课堂式教学,2000年开始于美国,现已受到教育界的广泛关注。其基本做法是要求学生在家通过教学视频学习,在课堂上讨论自己的学习结果、回答问题等。互联网的普及为反向式教学提供了丰富的资源,教学中可以充分利用这些资源。如可以选择一些物理化学原理在药物制剂中的应用作为反向式教学的内容,教师可以把视频录好交给学生使用,也可以给学生提供一些视频链接,还可以要求学生自己搜索视频学习后在课堂上交流。反向式教学变学生的被动学习为主动学习,在自主学习的过程中,学生也可以更用心地体会物理化学原理对药物制剂专业的基础和指导作用。又如开展问题导向教学法(problem-basedlearning,PBL)教学,PBL教学是以问题为基础、以学生为中心、以教师为导向的小组讨论式教学方法。如表面现象一章课堂讲授结束后,给学生一个膏剂的配方,并告知学生该配方由于铺展性能不好,需要改进,要求学生应用所学知识结合查阅文献提出改进方案并进行实验验证。在讨论阶段,教师主要做好引导、总结。通过这样的教学过程,学生巩固了基础知识,学习了如何应用物理化学基本理论解决实际问题,学习效率、学习兴趣明显提高。

在应用现代教学方法时,切忌一刀切,一定要结合实际,选择合适的教学内容,否则可能适得其反。没有万能的教学方法,任何一种教学方法只有在恰当应用时才能发挥应有的作用。

4教学相长,基础课教师要加强相关专业知识修养

医药院校的物理化学教师,大多毕业于综合院校,药学专业知识欠缺。物理化学与药物制剂专业融合,体现专业特色的教学改革对物理化学教师提出了更高的要求,物理化学教师应自觉地通过自学、向专业课教师学习等方式提高自身水平,开阔视野,扩大知识面。在这个过程中,观念的改变尤为重要,有的基础课教师认为自身在自己的专业领域学习、钻研了多年,教其他专业的学生早已游刃有余,何必花功夫去了解、学习其他专业的知识。有这种观念的教师自认为自己讲得很精彩了,可并不受学生欢迎,原因就在于这些教师不能从学生的专业角度讲解为什么要学这门课,这门课和自己的专业有什么联系。所以,基础课教师要放下架子,更新观念,自觉地提高相关专业知识修养,做到给学生一碗水,自己要有一桶水。